この実験では、John the Ripper (JtR) とグラフィックス処理ユニット (GPU) を組み合わせた強力なパスワードクラッキングの高速化を探求します。従来の CPU ベースのクラッキングは、特に複雑なパスワードの場合、遅くなる可能性があります。GPU は、その大規模な並列処理能力により、パスワードをクラックするのに必要な時間を劇的に短縮できます。
まず、GPU クラッキングの基本原則を理解し、次に環境設定の実践的な手順に進みます。これには、CUDA や OpenCL などの必要な GPU ドライバーとフレームワークのインストールが含まれます。次に、John the Ripper を GPU を利用するように設定し、そのパフォーマンスをベンチマークし、一般的なトラブルシューティング技術を学びます。この実験の終わりまでに、John the Ripper で GPU アクセラレーションを効果的に使用する方法について、確かな理解を得られるでしょう。
このステップでは、GPU がパスワードクラッキングを高速化できる基本的な原則を学びます。
GPU は並列処理のために設計されており、多くの計算を同時に実行できます。このアーキテクチャは、パスワードクラッキングのようなタスクに理想的です。パスワードクラッキングでは、同じ操作（例：パスワード候補のハッシュ化）を数百万回または数十億回実行する必要があります。
主要な概念：
仕組み：
この並列実行により、一致するパスワードを見つけるのに必要な時間が大幅に短縮されます。
このステップでは、必要なドライバーと OpenCL フレームワークをインストールして、LabEx 環境を GPU アクセラレーション用に準備します。LabEx 環境は仮想化されており、物理 GPU への直接アクセスがない場合があるため、John the Ripper の GPU モジュールに不可欠な OpenCL 開発ライブラリをインストールすることでセットアップをシミュレートします。
まず、パッケージリストを更新して、最新バージョンのソフトウェアを取得します。
sudo apt update次に、ocl-icd-opencl-devパッケージをインストールします。このパッケージは、OpenCL Installable Client Driver (ICD) ローダーと開発ファイルを提供します。これらは、John the Ripper のようなアプリケーションが OpenCL 互換デバイスと対話するために不可欠です。
sudo apt install -y ocl-icd-opencl-devインストール後、OpenCL ライブラリが存在することを確認できます。clinfoでクエリできる物理 GPU はありませんが、開発ファイルが存在することは、システムが OpenCL アプリケーションをコンパイルおよび実行できるようにセットアップされていることを示しています。
ls -l /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libOpenCL.so以下のような出力が表示され、ライブラリが存在することを確認できるはずです。
lrwxrwxrwx 1 root root 19 Mar 28 2023 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libOpenCL.so -> libOpenCL.so.1.0.0このステップにより、John the Ripper が検出および利用できる基本的な OpenCL コンポーネントが利用可能になります。
このステップでは、John the Ripper をインストールし、OpenCL を検出する能力を確認します。LabEx 環境には物理 GPU がないかもしれませんが、John the Ripper の OpenCL モジュールは存在し、設定可能です。
まず、John the Ripper をインストールします。
sudo apt install -y johnインストール後、John the Ripper の機能を確認し、特に OpenCL サポートを探します。John the Ripper のjohn --list=opencl-devicesコマンドは、検出された OpenCL デバイスを一覧表示するために使用されます。物理 GPU のない仮想環境では、実際のデバイスは一覧表示されないかもしれませんが、コマンド自体が OpenCL モジュールが John the Ripper にコンパイルされていることを確認します。
john --list=opencl-devices「No OpenCL devices found.」のような出力が表示されるかもしれませんが、これはこの仮想環境では予想されることです。重要なのは、コマンドがエラーなく実行され、JtR の OpenCL 機能が存在することを確認することです。
No OpenCL devices found.次に、クラッキングの準備としてダミーのハッシュファイルを作成します。デモンストレーションのために、簡単な MD5 ハッシュを使用します。
echo "testuser:5d41402abc4b2a76b9719d911017c592" > ~/project/hashes.txtこれにより、~/projectディレクトリにパスワード「hello」のハッシュを含むhashes.txtファイルが作成されます。
それでは、John the Ripper を使用してハッシュをクラックしてみましょう。物理 GPU がなくても、John the Ripper は利用可能な OpenCL 対応モジュールを使用しようとし、デバイスが見つからない場合は CPU にフォールバックします。
john --format=raw-md5 ~/project/hashes.txt --wordlist=/usr/share/john/password.lstJohn the Ripper がハッシュを処理していることを示す出力が表示されるはずです。パスワード「hello」がデフォルトの単語リストに含まれている場合、クラックされます。
Using default input encoding: UTF-8
Loaded 1 password hash (Raw-MD5 [MD5])
Cost 1 (iteration count) is 1 for all loaded hashes
Will run 4 OpenMP threads
Press 'q' or Ctrl-C to abort, almost any other key for status
hello (testuser)
1g 0:00:00:00 DONE (2024-01-01 12:00) 100.0% 1000000g/s 1000000p/s 1000000c/s 1000000C/s testuser
Session completed.このステップにより、John the Ripper がインストールされ、その OpenCL コンポーネントが認識され、ハッシュを処理できることが確認されます。
このステップでは、John the Ripper のパフォーマンスをベンチマークする方法を学びます。仮想化された環境で物理 GPU がない場合でも、ベンチマークプロセスを理解することは、実際のシナリオにおいて非常に重要です。John the Ripper には、さまざまなハッシュタイプのテストを実行できる組み込みのベンチマークツールがあります。
John the Ripper をベンチマークするには、--testオプションを使用します。このコマンドは、さまざまなハッシュアルゴリズムに対して一連のテストを実行し、それぞれのクラッキング速度（1 秒あたりの推測回数）を表示します。
john --test出力は広範囲にわたり、さまざまなハッシュタイプのパフォーマンスが表示されます。OpenCL デバイスが検出された場合は、説明に「OpenCL」が含まれる行を探してください。物理 GPU が存在しない場合でも、John the Ripper はコンパイルされたモジュールに基づいて理論上の OpenCL パフォーマンスを報告する場合があります。
出力例（簡潔にするために省略）：
Benchmarking: Raw-MD5 [MD5]... DONE
Many salts: 1000000 c/s real, 1000000 c/s virtual
Benchmarking: bcrypt ($2*$, $2a$, $2x$, $2y$, $2b$) [Blowfish OpenCL]... DONE
Many salts: 1000000 c/s real, 1000000 c/s virtual
Only one salt: 1000000 c/s real, 1000000 c/s virtualc/s（candidates per second）またはp/s（passwords per second）の値は、クラッキング速度を示します。強力な GPU を備えた実際の環境では、GPU アクセラレーションアルゴリズムの場合、CPU のみのベンチマークと比較してこれらの数値は大幅に高くなります。
特定のハッシュタイプ（例：raw-md5）をベンチマークして、より焦点を絞った結果を得ることもできます。
john --test=0 --format=raw-md5このコマンドは、raw-md5フォーマットのベンチマークを specifically に実行します。--test=0オプションは短時間ベンチマークを実行し、これはクイックチェックに便利です。
これらのベンチマーク結果を理解することは、GPU セットアップの効果を評価し、さまざまなハードウェア構成を比較するための鍵となります。
このステップでは、John the Ripper と GPU アクセラレーションに関する一般的なトラブルシューティング手法を学びます。LabEx 環境には物理 GPU がありませんが、これらのステップを理解することは、実際のアプリケーションにとって非常に重要です。
一般的な問題と解決策：
「No OpenCL devices found」または「CUDA error」:
john --list=opencl-devices または nvidia-smi (NVIDIA の場合) を実行してください。パフォーマンスが低い：
john --test を使用してパフォーマンスをベンチマークし、GPU の期待値と比較してください。クラッシュまたはフリーズ：
watch -n 1 nvidia-smi (NVIDIA の場合) を使用してください。John the Ripper が GPU を使用しない：
john-openclまたはjohn-cuda、あるいは GPU フラグ付きでソースからビルドしたもの）をインストールしたことを確認してください。クラックしようとしているハッシュフォーマットに、JtR の OpenCL/CUDA 実装があることを確認してください。john --list=formats を実行し、説明にOpenCLまたはCUDAが含まれるフォーマットを探してください。トラブルシューティング手順のシミュレーション：
問題が発生し、OpenCL をサポートしていることを確認するために John the Ripper のバージョンを確認する必要があったと仮定しましょう。
john --versionこのコマンドは、インストールされている John the Ripper のバージョンを出力します。これにより、GPU サポートが含まれるビルドを持っているかどうかを特定するのに役立ちます。
John the Ripper 1.9.0-jumbo-1 (linux-gnu)
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...これらの一般的な問題とその解決策を理解することは、実際のシナリオで John the Ripper を GPU アクセラレーションと共に使用する際に問題を効果的にトラブルシューティングするのに役立ちます。
この実験では、John the Ripper と GPU ハードウェアアクセラレーションを活用して、より高速なパスワードクラッキングを行う方法について包括的な理解を得ました。まず、GPU 並列処理の基本原則と、OpenCL のようなフレームワークの役割を探りました。
次に、必要な OpenCL 開発ライブラリのインストールを含む、環境設定の実践的なステップに進みました。John the Ripper のインストール方法、OpenCL 機能の検証、基本的なハッシュクラッキングの実行方法を学びました。さらに、パフォーマンスを評価するための John the Ripper の組み込みベンチマークツールを探求し、GPU クラッキング問題に関する一般的なトラブルシューティング手法について議論しました。
この実験を完了することで、John the Ripper で GPU アクセラレーションを効果的に活用するための知識を習得し、実際のシナリオにおけるパスワードクラッキング能力を大幅に向上させることができます。
